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Das Periodensystem lesen

In dieser Lektion lernst du, das Periodensystem als Bauplan der Atome zu lesen. Du siehst, was Ordnungszahl, Hauptgruppe und Periode über Elektronen und Schalen verraten und wie du damit das Verhalten eines Elements vorhersagst.

  • Fach: Chemie
  • Klasse 9
  • Thema: Atombau und Periodensystem
  • Dauer: 15 Min
  • Niveau: Mittel
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Eine Tabelle, die den Atombau verrät

Das Periodensystem ist keine willkürliche Liste, sondern nach steigender Ordnungszahl sortiert. Die Ordnungszahl sagt dir, wie viele Protonen im Kern sitzen – und im neutralen Atom damit auch, wie viele Elektronen die Hülle enthält. Schon damit kennst du das komplette Grundgerüst eines Atoms, ohne irgendetwas nachschlagen zu müssen.

Der eigentliche Nutzen steckt aber in der Anordnung. Die senkrechten Spalten heißen Gruppen, die waagerechten Zeilen Perioden. Bei den Hauptgruppen gilt eine einfache Regel: Die Hauptgruppennummer nennt die Zahl der Außenelektronen, die Periodennummer die Zahl der besetzten Schalen. Natrium steht in der 1. Hauptgruppe und der 3. Periode, hat also drei Schalen und ein einzelnes Außenelektron.

Weil die Außenelektronen über das chemische Verhalten entscheiden, reagieren alle Elemente einer Hauptgruppe ähnlich. Die Alkalimetalle der 1. Hauptgruppe geben ihr eines Außenelektron leicht ab, die Halogene der 7. Hauptgruppe nehmen bereitwillig eines auf, und die Edelgase der 8. Hauptgruppe haben mit acht Außenelektronen einen vollen Zustand erreicht und reagieren kaum. Ein häufiger Fehler ist, Gruppen- und Periodennummer zu vertauschen: Die Gruppe steht oben über der Spalte und zählt Elektronen, die Periode steht links neben der Zeile und zählt Schalen.

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Hauptgruppe oder Periode?

Beide Zahlen liest du am selben Element ab, sie beantworten aber zwei verschiedene Fragen. Wenn du weißt, welche Zahl was bedeutet, kannst du das Schalenmodell jedes Hauptgruppenelements aus dem Kopf zeichnen.

Hauptgruppennummer

Du willst wissen, wie viele Außenelektronen ein Atom hat und wie es reagiert. Die Nummer steht über der Spalte.

Beispiele

  • Natrium, 1. Hauptgruppe: 1 Außenelektron
  • Sauerstoff, 6. Hauptgruppe: 6 Außenelektronen
  • Chlor, 7. Hauptgruppe: 7 Außenelektronen

Signalwörter

  • Gefragt sind Außen- oder Valenzelektronen
  • Es geht um Ionenladung oder Bindigkeit
  • Elemente derselben Spalte verhalten sich ähnlich
  • Stichwort Alkalimetalle, Halogene oder Edelgase

Periodennummer

Du willst wissen, wie viele Elektronenschalen besetzt sind und wie groß das Atom ist. Die Nummer steht links vor der Zeile.

Beispiele

  • Lithium, 2. Periode: 2 Schalen
  • Natrium, 3. Periode: 3 Schalen
  • Kalium, 4. Periode: 4 Schalen

Signalwörter

  • Gefragt ist die Zahl der Schalen
  • Es geht um den Atomradius
  • Es soll ein Schalenmodell gezeichnet werden
  • Elemente derselben Zeile stehen nebeneinander
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Ein Element vollständig auslesen

Magnesium hat die Ordnungszahl 12 und steht in der 2. Hauptgruppe der 3. Periode. Was weißt du damit über sein Atom?

Gegeben:

  • Ordnungszahl 12
  • 2. Hauptgruppe
  • 3. Periode

Gesucht:

Elektronenverteilung und wahrscheinliche Ionenladung

Lösung:

  1. Ordnungszahl 12 bedeutet 12 Protonen und im neutralen Atom 12 Elektronen.
  2. 3. Periode bedeutet drei besetzte Schalen.
  3. 2. Hauptgruppe bedeutet 2 Außenelektronen, also die Verteilung 2, 8, 2.
  4. Zwei Außenelektronen gibt Magnesium leicht ab und erreicht so die Edelgaskonfiguration von Neon.

Magnesium hat 12 Elektronen in drei Schalen (2, 8, 2) und bildet ein zweifach positiv geladenes Ion.

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Jetzt bist du dran

Aufgabe 1 von 3

Was verrät dir die Hauptgruppennummer eines Elements?

Was verrät dir die Hauptgruppennummer eines Elements?
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Das Wichtigste in Kürze

  • Das Periodensystem ist nach steigender Ordnungszahl sortiert.
  • Ordnungszahl = Protonen = Elektronen im neutralen Atom.
  • Die Hauptgruppennummer nennt die Zahl der Außenelektronen.
  • Die Periodennummer nennt die Zahl der besetzten Schalen.
  • Elemente einer Hauptgruppe reagieren ähnlich, weil sie gleich viele Außenelektronen haben.

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Das solltest du vorher können

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